原子吸收光谱法

原子吸收光谱法的优缺点
优点：原子吸收光谱法, 选择性强, 因其原子吸收的谱线仅发生在主线系, 且谱线很窄, 所以光谱干扰小、选择性强、测定快速简便、灵敏度高, 在常规分析中大多元素能达到10-6级, 若采用萃取法、离子交换法或其它富集方法还可进行10-9级的测定。

分析范围广, 目前可测定元素多达73 种, 既可测定低含量或主量元素, 又可测定微量、痕量、甚至超痕量元素;既可测定金属类金属元素, 又可间接测定某些非金属元素和有机物;既可测定液态样品, 又可测定气态或某些固态样品。

抗干扰能力强, 原子吸收光谱法谱线的强度受温度影响较小, 且无需测定相对背景的信号强度, 不必激发, 故化学干扰也少很多。

精密度高, 常规低含量测定时, 精密度为1 %～ 3 %, 若采用自动进样技术或高精度测量方法, 其相对偏差小于1 %。

缺点：当然原子吸收光谱法也有其局限性, 它不能对多元素同时分析, 对难溶元素的测定灵敏度也不十分令人满意, 对共振谱线处于真空紫外区的元素, 如P 、S 等还无法测定。

另外, 标准工作曲线的线性范围窄, 给实际工作带来不便, 对于某些复杂样品的分析, 还需要进一步消除干扰。

光源：空心阴极灯
空心阴极灯是依靠空心阴极的放电来激发的一种特殊的低压辉光放电灯。

在灯的两极施加电压时，它们之间会形成电场。

惰性气体中的少数正离子和自由电子在电场作用下，分别向阳极和阴极加速运动。

运动中相互碰撞，导致气体原子电离，继续放出电子。

随着电子、正离子数量的增加，从而出现稳定的放电现象。

质量较大且高速运动的正离子撞击阴极内表面时，会溅射出阴极材料的原子。

同时，阴极因受到撞击而受热，使其原子蒸发。

当被溅射和被蒸发的原子进入空心阴极灯内时，便遇上了正在高速运动的正离子、电子、气体原子。

它们相互碰撞后，阴极原子获得能量被激发至高能态。

当激发态的原子返回基态时，就会以辐射的方式释放能量。

也就是光辐射，锐线光源。

空心阴极灯的阴极是一个空心圆筒，用待测元素的金属制作。

阳极是一根钨或镍导线。

之所以将阴极做成空心圆筒，是因为在这种情况下辉光放电现象是在阴极之间完成的。

当发生放电现象时，两极之间产生的载气正离子流轰击阴极表面。

由于碰撞而溅射出阴极材料的原子。

当这些原子通过强放电区时，在那里原子与稠密的气体离子流和受激惰性气体原子相遇，然后原子被激发，而辐射出其光谱线。

因为这个过程主要是在阴极内部发生，因而光束相对较集中，非常适合原子吸收光谱法使用。

一般灯内填充的是氖气或氩气。

填充压力为2—10mmHg。

以铁为例。

铁的离子线Fe(II)和中性原子线Fe(I)的强度随氖气压力的降低而增加。

但是离子线强度曲线的峰值位于气压较高处。

我们可以由实验数据作出相应的曲线。

由于原子吸收分析需要的是中性原子线，故选择填充压力为3mmHg。

选择的填充气的光谱和元素的光谱之间必须没有干扰。

原理跃迁
原子吸收光谱概述
当有辐射通过自由原子蒸气，且入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态（一般情况下都是第一激发态）所需要的能量频率时，原子就要从辐射场中吸收能量，产生共振吸收，电子由基态跃迁到激发态，同时伴随着原子吸收光谱的产生。

编辑本段原子吸收光谱的产生条件
1、辐射能：hν=Eu-E0
2、存在有效的吸光质点，即基态原子。

基于样品中的基态原子对该元素的特征谱线的吸收程度来测定待测元素的含量。

一般情况下原子都是处于基态的。

当特征辐射通过原子蒸气时，基态原子从辐射中吸收能量，最外层电子由基态跃迁到激发态。

原子对光的吸收程度取决于光程内基态原子的浓度。

在一般情况下，可以近似的认为所有的原子都是处于基态。

因此，根据光线被吸收后的减弱程度就可以判断样品中待测元素的含量。

这就是原子吸收光谱法定量分析的理论基础。

编辑本段原子吸收光谱的特点
原子吸收光谱法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振辐射有强烈的吸收作用而建立的。

该法具有检出限低准确度高，选择性好,分析速度快等优点。

在温度吸收光程，进样方式等实验条件固定时，样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收，其吸光度（A）与样品中该元素的浓度（C）成正比。

即A=KC 式中，K为常数。

据此，通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度，又巳知标准溶液浓度，可作标准曲线，求得未知液中待测元素浓度。

该法主要适用样品中微量及痕量组分分析。

原子吸收光谱仪在结构上可以分为单光束型光谱仪和双光束型光谱仪。